CN105549186A - 一种新型微型摄像头 - Google Patents

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CN105549186A CN201610094128.8A CN201610094128A CN105549186A CN 105549186 A CN105549186 A CN 105549186A CN 201610094128 A CN201610094128 A CN 201610094128A CN 105549186 A CN105549186 A CN 105549186A
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Abstract

本发明公开了一种新型微型摄像头,包括镜筒、第一隔圈、第一透镜、第二隔圈、第二透镜、第三隔圈、第三透镜、第四隔圈、第四透镜、第五隔圈和滤光片;所述第一隔圈、第一透镜、第二隔圈、第二透镜、第三隔圈、第三透镜、第四隔圈、第四透镜、第五隔圈和滤光片依次设置在镜筒内;所述新型微型摄像头的总长TTL为4.3毫米。本发明新型微型摄像头结构简单,巧妙地设计摄像头中各个透镜的各项参数,合理地组合配置各个透镜的安装位置,使得微型摄像头的全长小,且成像与像差小,因而具有较高的分辨率,光学性能好,具有很好的应用前景。

Description

一种新型微型摄像头
技术领域
本发明属于光学领域,尤其涉及一种新型微型摄像头。
背景技术
微型光学镜头是现代高科技的产物,其体积小、功能强大,隐蔽性好。随着人们生活消费水平的不断提高,微型光学镜头已经被广泛运用到航空、商业、传媒、企事业单位等行业。微型光学镜头的出现,给人们的生活带来了巨大的改变。
随着社会的进步,越来越多的产品都朝着小型化、超薄化发展,这就对微型光学镜头的外形尺寸提出了更高的要求,要保证在缩小微型光学镜头的外形尺寸的同时,微型光学镜头的分辨率不会下降,反而需要进一步提高,以满足用户的各种需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型微型摄像头,在缩小其外形长度的同时,大大提高分辨率,且结构简单,便于生产。
本发明采用如下技术方案:
一种新型微型摄像头,包括镜筒、第一隔圈、第一透镜、第二隔圈、第二透镜、第三隔圈、第三透镜、第四隔圈、第四透镜、第五隔圈和滤光片;所述第一隔圈、第一透镜、第二隔圈、第二透镜、第三隔圈、第三透镜、第四隔圈、第四透镜、第五隔圈和滤光片依次设置在镜筒内;所述新型微型摄像头的总长TTL为4.3毫米。
作为本发明的进一步改进,所述第一透镜的物侧表面S1和像侧表面S2均为非球面表面;所述第二透镜的物侧表面S3和像侧表面S4均为非球面表面;所述第三透镜的物侧表面S5和像侧表面S6均为非球面表面;所述第四透镜的物侧表面S7和像侧表面S8均为非球面表面。
作为本发明的进一步改进,所述第一透镜的物侧表面S1与像侧表面S2的非球面参数用以下公式表示:
Z = Cy 2 1 + ( 1 - ( 1 + K ) C 2 y 2 ) 1 / 2 + A 2 y 2 + A 4 y 2 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12 + A 14 y 14 + A 16 y 16 ;
其中Z为沿光轴(A)方向在高度为y的位置以表面顶点作为参考光轴的偏移量,C为密切球面的半径的倒数,即接近光轴(A)处的曲率半径,也就是第一透镜的物侧表面S1与像侧表面S2的曲率半径的倒数,K表示二次曲面系数,y是非球面高度,即从透镜中心往透镜边缘的高度,也是距非球面对称轴的水平距离,A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数,第一透镜的非球面参数如表1所示:
表1.第一透镜的非球面参数
非球面参数 S1面 S2面1 -->
曲率半径(毫米) 0.533418111 -0.561766508
有效直径(毫米) 1.874702 -1.780099
K 3.732513 0
A2 0 0
A4 -0.090196657 0.15981965
A6 -0.092730157 -0.79865566
A8 -0.29918795 1.0589231
A10 0.71271108 -0.58228304
A12 -1.086383 -0.1224459
A14 0 0
A16 0 0
作为本发明的进一步改进,所述第二透镜的物侧表面S3与像侧表面S4的非球面参数用以下公式表示:
Z = Cy 2 1 + ( 1 - ( 1 + K ) C 2 y 2 ) 1 / 2 + A 2 y 2 + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12 + A 14 y 14 + A 16 y 16 ;
其中Z为沿光轴A方向在高度为y的位置以表面顶点作为参考光轴的偏移量,C为密切球面的半径的倒数,即接近光轴A处的曲率半径,也就是第二透镜的物侧表面S3与像侧表面S4的曲率半径的倒数,K表示二次曲面系数,y是非球面高度,即从透镜中心往透镜边缘的高度,也是距非球面对称轴的水平距离,A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数,第二透镜的非球面参数如表2所示:
表2.第二透镜的非球面参数
作为本发明的进一步改进,所述第三透镜的物侧表面S5与像侧表面S6的非球面参数用以下公式表示:
Z = Cy 2 1 + ( 1 - ( 1 + K ) C 2 y 2 ) 1 / 2 + A 2 y 2 + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12 + A 14 y 14 + A 16 y 16 ;
其中Z为沿光轴A方向在高度为y的位置以表面顶点作为参考光轴的偏移量,C为密切球面的半径的倒数,即接近光轴A处的曲率半径,也就是第三透镜的物侧表面S5与像侧表面S6的曲率半径的倒数,K表示二次曲面系数,y是非球面高度,即从透镜中心往透镜边缘的高度,也是距非球面对称轴的水平距离,A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数,第三透镜的非球面参数如表3所示:
表3.第三透镜的非球面参数
11.根据权利要求2所述的新型微型摄像头,其特征是:所述第四透镜的物侧表面S7与像侧表面S8的非球面参数用以下公式表示:
Z = Cy 2 1 + ( 1 - ( 1 + K ) C 2 y 2 ) 1 / 2 + A 2 y 2 + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12 + A 14 y 14 + A 16 y 16 ;
其中Z为沿光轴A方向在高度为y的位置以表面顶点作为参考光轴的偏移量,C为密切球面的半径的倒数,即接近光轴A处的曲率半径,也就是第四透镜的物侧表面S7与像侧表面S8的曲率半径的倒数,K表示二次曲面系数,y是非球面高度,即从透镜中心往透镜边缘的高度,也是距非球面对称轴的水平距离,A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数,第四透镜的非球面参数如表4所示:
表4.第四透镜的非球面参数
非球面参数 S7面 S8面
曲率半径(毫米) 0.177302669 1.24359703
有效直径(毫米) R7=5.640073 R8=0.804119
K 0 -6.091553
A2 0 0
A4 -0.079653178 -0.11005735
A6 -0.10816104 0.033035739
A8 0.12783121 -0.0076619672
A10 -0.052169603 0.00098131382
A12 0.0075101505 -0.00010334959
A14 0 0
A16 0 0
作为本发明的进一步改进,所述第一透镜的光学偏心为60度,折射率为1.491786,色散系数为57.327362,镜片厚度D1=0.83±0.005毫米。
作为本发明的进一步改进,所述第二透镜的光学偏心为60度,折射率为1.585470,色散系数为29.909185,镜片厚度D2=0.5±0.005毫米。
作为本发明的进一步改进,所述第三透镜的光学偏心为60度,折射率为1.491786,色散系数为57.327362,镜片厚度D3=0.84±0.005毫米。
作为本发明的进一步改进,所述第四透镜的光学偏心为60度,折射率为1.491786,色散系数为57.327362,镜片厚度D4=0.47±0.005毫米。
本发明的有益效果:
本发明的新型微型摄像头结构简单,巧妙地设计摄像头中各个透镜的各项参数,合理地组合配置各个透镜的安装位置,使得微型摄像头的全长小,且成像与像差小,因而具有较高的分辨率,光学性能好,具有很好的应用前景。
附图说明
图1是本发明的新型微型摄像头的装配结构示意图;
图2是本发明的第一透镜的截面结构示意图;
图3是本发明的第一透镜的平面结构示意图;
图4是本发明的第二透镜的截面结构示意图;
图5是本发明的第二透镜的平面结构示意图;
图6是本发明的第三透镜的截面结构示意图;
图7是本发明的第三透镜的平面结构示意图;
图8是本发明的第四透镜的截面结构示意图;
图9是本发明的第四透镜的平面结构示意图;
图10是本发明的第一隔圈的截面结构示意图;
图11是本发明的第一隔圈的平面结构示意图;
图12是本发明的第二隔圈的截面结构示意图;
图13是本发明的第二隔圈的平面结构示意图;
图14是本发明的第三隔圈的截面结构示意图;
图15是本发明的第三隔圈的平面结构示意图;
图16是本发明的第四隔圈的截面结构示意图;
图17是本发明的第四隔圈的平面结构示意图;
图18是本发明的第五隔圈的截面结构示意图;
图19是本发明的第五隔圈的平面结构示意图;
图20是本发明的镜筒的剖视结构示意图;
图21是本发明的镜筒的平面结构示意图。
图中:1-镜筒,2-第一隔圈,3-第一透镜,4-第二隔圈,5-第二透镜,6-第三隔圈,7-第三透镜,8-第四隔圈,9-第四透镜,10-第五隔圈,11-滤光片,A-光轴,S1-第一透镜的物侧表面,S2-第一透镜的像侧表面,S3-第二透镜的物侧表面,S4-第二透镜的像侧表面,S5-第三透镜的物侧表面,S6-第三透镜的像侧表面,S7-第四透镜的物侧表面,S8-第四透镜的像侧表面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1-21所示,一种新型微型摄像头,包括镜筒1、第一隔圈2、第一透镜3、第二隔圈4、第二透镜5、第三隔圈6、第三透镜7、第四隔圈8、第四透镜9、第五隔圈10和滤光片11;所述第一隔圈2、第一透镜3、第二隔圈4、第二透镜5、第三隔圈6、第三透镜7、第四隔圈8、第四透镜9、第五隔圈10和滤光片11依次设置在镜筒1内;所述新型微型摄像头的总长TTL为4.3毫米。
所述第一透镜3的物侧表面S1和像侧表面S2均为非球面表面;所述第二透镜5的物侧表面S3和像侧表面S4均为非球面表面;所述第三透镜7的物侧表面S5和像侧表面S6均为非球面表面;所述第四透镜9的物侧表面S7和像侧表面S8均为非球面表面。
所述第一透镜3的物侧表面S1与像侧表面S2的非球面参数用以下公式表示:
Z = Cy 2 1 + ( 1 - ( 1 + K ) C 2 y 2 ) 1 / 2 + A 2 y 2 + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12 + A 14 y 14 + A 16 y 16 ;
其中Z为沿光轴A方向在高度为y的位置以表面顶点作为参考光轴的偏移量,C为密切球面的半径的倒数,即接近光轴A处的曲率半径,也就是第一透镜3的物侧表面S1与像侧表面S2的曲率半径的倒数,K表示二次曲面系数,y是非球面高度,即从透镜中心往透镜边缘的高度,也是距非球面对称轴的水平距离,A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数,第一透镜3的非球面参数如表1所示:
表1.第一透镜的非球面参数
所述第二透镜5的物侧表面S3与像侧表面S4的非球面参数用以下公式表示:
Z = Cy 2 1 + ( 1 - ( 1 + K ) C 2 y 2 ) 1 / 2 + A 2 y 2 + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12 + A 14 y 14 + A 16 y 16 ;
其中Z为沿光轴A方向在高度为y的位置以表面顶点作为参考光轴的偏移量,C为密切球面的半径的倒数,即接近光轴A处的曲率半径,也就是第二透镜5的物侧表面S3与像侧表面S4的曲率半径的倒数,K表示二次曲面系数,y是非球面高度,即从透镜中心往透镜边缘的高度,也是距非球面对称轴的水平距离,A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数,第二透镜5的非球面参数如表2所示:
表2.第二透镜的非球面参数
非球面参数 S3面 S4面
曲率半径毫米 0.444726302 0.164991616
有效直径毫米 R3=-2.248574 R4=6.060914
K 0 7.186601
A2 0 0
A4 0.20334758 0.13302471
A6 -0.98640266 -0.44712421
A8 1.4641742 0.60091881
A10 -0.83657753 -0.40203682
A12 -0.054187168 0.090427111
A14 0 0
A16 0 0
所述第三透镜7的物侧表面S5与像侧表面S6的非球面参数用以下公式表示:
Z = Cy 2 1 + ( 1 - ( 1 + K ) C 2 y 2 ) 1 / 2 + A 2 y 2 + A 4 y 2 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12 + A 14 y 14 + A 16 y 16 ;
其中Z为沿光轴A方向在高度为y的位置以表面顶点作为参考光轴的偏移量,C为密切球面的半径的倒数,即接近光轴A处的曲率半径,也就是第三透镜7的物侧表面S5与像侧表面S6的曲率半径的倒数,K表示二次曲面系数,y是非球面高度,即从透镜中心往透镜边缘的高度,也是距非球面对称轴的水平距离,A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数,第三透镜7的非球面参数如表3所示:
表3.第三透镜的非球面参数
非球面参数 S5面 S6面
曲率半径毫米 0.642716892 -1.448343385
有效直径毫米 R5=-1.555895 R6=-0.690444
K 0 -6.091553
A2 0 0
A4 -0.25281503 -0.2284741
A6 0.28498192 0.21537567
A8 -0.71278654 -0.27186675
A10 0.78577337 0.17828173
A12 -0.25868526 -0.024826007
A14 0 0
A16 0 0
所述第四透镜9的物侧表面S7与像侧表面S8的非球面参数用以下公式表示:
Z = Cy 2 1 + ( 1 - ( 1 + K ) C 2 y 2 ) 1 / 2 + A 2 y 2 + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12 + A 14 y 14 + A 16 y 16 ;
其中Z为沿光轴A方向在高度为y的位置以表面顶点作为参考光轴的偏移量,C为密切球面的半径的倒数,即接近光轴A处的曲率半径,也就是第四透镜9的物侧表面S7与像侧表面S8的曲率半径的倒数,K表示二次曲面系数,y是非球面高度,即从透镜中心往透镜边缘的高度,也是距非球面对称轴的水平距离,A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数,第四透镜9的非球面参数如表4所示:
表4.第四透镜的非球面参数
非球面参数 S7面 S8面
曲率半径毫米 0.177302669 1.24359703
有效直径毫米 R7=5.640073 R8=0.804119
K 0 -6.091553
A2 0 0
A4 -0.079653178 -0.11005735
A6 -0.10816104 0.033035739
A8 0.12783121 -0.0076619672
A10 -0.052169603 0.00098131382
A12 0.0075101505 -0.00010334959
A14 0 0
A16 0 0
所述第一透镜3的光学偏心为60度,折射率为1.491786,色散系数为57.327362,镜片厚度D1=0.83±0.005。
所述第二透镜5的光学偏心为60度,折射率为1.585470,色散系数为29.909185,镜片厚度D2=0.5±0.005毫米。
所述第三透镜7的光学偏心为60度,折射率为1.491786,色散系数为57.327362,镜片厚度D3=0.84±0.005毫米。
所述第四透镜9的光学偏心为60度,折射率为1.491786,色散系数为57.327362,镜片厚度D4=0.47±0.005毫米。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定,在不脱离本发明设计构思前提下,本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。

Claims (10)

1.一种新型微型摄像头,其特征是:包括镜筒(1)、第一隔圈(2)、第一透镜(3)、第二隔圈(4)、第二透镜(5)、第三隔圈(6)、第三透镜(7)、第四隔圈(8)、第四透镜(9)、第五隔圈(10)和滤光片(11);所述第一隔圈(2)、第一透镜(3)、第二隔圈(4)、第二透镜(5)、第三隔圈(6)、第三透镜(7)、第四隔圈(8)、第四透镜(9)、第五隔圈(10)和滤光片(11)依次设置在镜筒(1)内;所述新型微型摄像头的总长(TTL)为4.3毫米。
2.根据权利要求1所述的新型微型摄像头,其特征是:所述第一透镜(3)的物侧表面(S1)和像侧表面(S2)均为非球面表面;所述第二透镜(5)的物侧表面(S3)和像侧表面(S4)均为非球面表面;所述第三透镜(7)的物侧表面(S5)和像侧表面(S6)均为非球面表面;所述第四透镜(9)的物侧表面(S7)和像侧表面(S8)均为非球面表面。
3.根据权利要求2所述的新型微型摄像头,其特征是:所述第一透镜(3)的物侧表面(S1)与像侧表面(S2)的非球面参数用以下公式表示:
Z = Cy 2 1 + ( 1 - ( 1 + K ) C 2 y 2 ) 1 / 2 + A 2 y 2 + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12 + A 14 y 14 + A 16 y 16 ;
其中Z为沿光轴(A)方向在高度为y的位置以表面顶点作为参考光轴的偏移量,C为密切球面的半径的倒数,即接近光轴(A)处的曲率半径,也就是第一透镜(3)的物侧表面(S1)与像侧表面(S2)的曲率半径的倒数,K表示二次曲面系数,y是非球面高度,即从透镜中心往透镜边缘的高度,也是距非球面对称轴的水平距离,A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数,第一透镜(3)的非球面参数如表1所示:
表1.第一透镜的非球面参数
4.根据权利要求2所述的新型微型摄像头,其特征是:所述第二透镜(5)的物侧表面(S3)与像侧表面(S4)的非球面参数用以下公式表示:
Z = Cy 2 1 + ( 1 - ( 1 + K ) C 2 y 2 ) 1 / 2 + A 2 y 2 + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12 + A 14 y 14 + A 16 y 16 ;
其中Z为沿光轴(A)方向在高度为y的位置以表面顶点作为参考光轴的偏移量,C为密切球面的半径的倒数,即接近光轴(A)处的曲率半径,也就是第二透镜(5)的物侧表面(S3)与像侧表面(S4)的曲率半径的倒数,K表示二次曲面系数,y是非球面高度,即从透镜中心往透镜边缘的高度,也是距非球面对称轴的水平距离,A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数,第二透镜(5)的非球面参数如表2所示:
表2.第二透镜的非球面参数
非球面参数 S3面 S4面 曲率半径(毫米) 0.444726302 0.164991616 有效直径(毫米) R3=-2.248574 R4=6.060914 K 0 7.186601 A2 0 0 A4 0.20334758 0.13302471 A6 -0.98640266 -0.44712421 A8 1.4641742 0.60091881 A10 -0.83657753 -0.40203682 A12 -0.054187168 0.090427111 A14 0 0 A16 0 0
5.根据权利要求2所述的新型微型摄像头,其特征是:所述第三透镜(7)的物侧表面(S5)与像侧表面(S6)的非球面参数用以下公式表示:
Z = Cy 2 1 + ( 1 - ( 1 + K ) C 2 y 2 ) 1 / 2 + A 2 y 2 + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12 + A 14 y 14 + A 16 y 16 ;
其中Z为沿光轴(A)方向在高度为y的位置以表面顶点作为参考光轴的偏移量,C为密切球面的半径的倒数,即接近光轴(A)处的曲率半径,也就是第三透镜(7)的物侧表面(S5)与像侧表面(S6)的曲率半径的倒数,K表示二次曲面系数,y是非球面高度,即从透镜中心往透镜边缘的高度,也是距非球面对称轴的水平距离,A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数,第三透镜(7)的非球面参数如表3所示:
表3.第三透镜的非球面参数
非球面参数 S5面 S6面 曲率半径(毫米) 0.642716892 -1.448343385 有效直径(毫米) R5=-1.555895 R6=-0.690444 K 0 -6.091553 A2 0 0 A4 -0.25281503 -0.2284741 A6 0.28498192 0.215375672 --> A8 -0.71278654 -0.27186675 A10 0.78577337 0.17828173 A12 -0.25868526 -0.024826007 A14 0 0 A16 0 0
6.根据权利要求2所述的新型微型摄像头,其特征是:所述第四透镜(9)的物侧表面(S7)
与像侧表面(S8)的非球面参数用以下公式表示:
Z = Cy 2 1 + ( 1 - ( 1 + K ) C 2 y 2 ) 1 / 2 + A 2 y 2 + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10 + A 12 y 12 + A 14 y 14 + A 16 y 16 ;
其中Z为沿光轴(A)方向在高度为y的位置以表面顶点作为参考光轴的偏移量,C为密切球面的半径的倒数,即接近光轴(A)处的曲率半径,也就是第四透镜(9)的物侧表面(S7)与像侧表面(S8)的曲率半径的倒数,K表示二次曲面系数,y是非球面高度,即从透镜中心往透镜边缘的高度,也是距非球面对称轴的水平距离,A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数,第四透镜(9)的非球面参数如表4所示:
表4.第四透镜的非球面参数
非球面参数 S7面 S8面 曲率半径(毫米) 0.177302669 1.24359703 有效直径(毫米) R7=5.640073 R8=0.804119 K 0 -6.091553 A2 0 0 A4 -0.079653178 -0.11005735 A6 -0.10816104 0.033035739 A8 0.12783121 -0.0076619672 A10 -0.052169603 0.00098131382 A12 0.0075101505 -0.00010334959 A14 0 0 A16 0 0
7.根据权利要求1所述的新型微型摄像头,其特征是:所述第一透镜(3)的光学偏心为60度,折射率为1.491786,色散系数为57.327362,镜片厚度D1=0.83±0.005毫米。
8.根据权利要求1所述的新型微型摄像头,其特征是:所述第二透镜(5)的光学偏心为60度,折射率为1.585470,色散系数为29.909185,镜片厚度D2=0.5±0.005毫米。
9.根据权利要求1所述的新型微型摄像头,其特征是:所述第三透镜(7)的光学偏心为60度,折射率为1.491786,色散系数为57.327362,镜片厚度D3=0.84±0.005毫米。
10.根据权利要求1所述的新型微型摄像头,其特征是:所述第四透镜(9)的光学偏心为60度,折射率为1.491786,色散系数为57.327362,镜片厚度D4=0.47±0.005毫米。
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